定地存在着矛盾尖锐地摆在面前,怎样解决呢? 1.1s固体与分子的比热问题 固体中每个原子在其平衡位置附近作小振动,可以看成是具 有三个自阳度的粒子,按照经典统计力学,其平均动能与势能均为 kT,总能量为3kT因此,一克原子固体物质的平均热能为 3NT=3RT(N=6.023×102是 Avogadro数,R=Nk称为气体 常数)因此,固体的定容比热为 Cv=3R≈5.958cal/K① 3R 图1.3因体比热 此即 Dulong-Pett经验定律(1819).但后来实验发现,在极低温 下,固体比热都趋于0,如图1.3所示.这原因是什么?此外,若 考虑到原子由原子核与若干电子组成,为什么原子核与电子的这 样多自由度对于固体比热都没有贡献?( Boltzmann佯谬,1890.) 多原子分子的比热也存在类似的问题例如,双原子分子 N2O2,H2,CO等),可以认为有5个自由度(三个平动自由度及 两个转动自山度),比热应该为以R≈5cal/k.在常温下,观测结果 ①lcal=4.18J